32 大容量“W”火焰锅炉制粉系统改进送于斐.docVIP

全国火电大机组（600MW级）竞赛第十二届年会论文集 锅炉本体及辅机 PAGE PAGE 181 大容量“W”火焰锅炉制粉系统的改进 苏国红 （华北电力大学） 摘要：某公司设计制造的A厂一期四台、B厂两台600MW“W”火焰锅炉均已成功投运，锅炉的性能设计超过或达到设计要求，得到了用户的认可。但由于整个系统匹配原因，在启动调试初期，这几台锅炉曾不同程度的存在汽包水位偏差较大、低负荷燃烧不稳定、q4损失偏大等问题。作者结合两个项目的锅炉运行情况及调试服务时现场了解的情况，简单介绍一下制粉系统与大容量“W”火焰锅炉匹配问题。 关键词：制粉系统；“W”火焰锅炉；改造 1　前言 某公司设计制造的“W”火焰锅炉，凭借其优良的性能、简单的操作、较好的煤种适应性，在国内市场有较强的竞争力。目前，在国内已成功投运20余台，其中600MW“W”火焰锅炉已运行6台，正在设计、安装“W”火焰600MW亚临界、超临界锅炉10台,300MW“W”火焰已运行14台。根据已投运的6台600MW 亚临界“W”火焰锅炉的运行情况来看，总的运行情况良好，经济性较好，但曾存在如下几个问题：汽包水位左右偏差较大、波动大，磨煤机出口一次风温偏低，低负荷煤种变化时燃烧不稳等一些问题。经现场调试后了解到以上几个问题与制粉系统不能满足锅炉设计要求，煤粉细度不够、煤粉均匀性差、分离器易堵塞、煤质变化大、煤较潮湿等因素有关，下面主要就大容量“W”火焰锅炉配备的双进双出钢球磨制粉系统的改造情况作一介绍。 2　“W”火焰锅炉技术特点及其对制粉系统要求 2.1　“W”火焰锅炉燃用煤质特点 “W”火焰锅炉燃用煤质为低挥发份的无烟煤，着火和燃尽均比较困难。以干燥无灰基为分析基，挥发分低于10%的煤称为无烟煤。 HYPERLINK /pic/17/11920283599118825.jpg \t _blank 无烟煤是煤化程度最大的 HYPERLINK /view/23985.htm \t _blank 煤，固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。燃烧时火焰短而少烟。一般含碳量在90%以上，灰分不多，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg，挥发分释出温度较高，其焦炭没有黏着性，燃烧时无烟，火焰呈青蓝色。 2.2　“W”火焰锅炉特点 2.2.1　“W” 随着燃烧无烟煤与贫煤电厂的增多，使用“W”型火焰的锅炉越来越多，并且容量、压力等级逐渐增大。有资料表明当燃用Vdaf=10%～13%的低挥发份煤时，所采用的“W” 型火焰锅炉的燃烧方式要比常见的切圆燃烧方式，其燃烧效率可提高2～3%。这主要是由于“W”型火焰锅炉的技术特点决定的，下面介绍一下其技术特点。 “W”型火焰锅炉的技术特点：①延长煤粉颗粒在炉膛内停留的时间，尤其较大的煤粉颗粒停留时间能达到3～4秒。②煤粉气流向下喷射，可降低煤粉气流的速度，易于实现煤粉的高浓度燃烧技术及提高燃烧的稳定性。煤粉自上而下进入炉膛，空气可以沿火焰行程逐步加入，达到分级配风目的。③炉膛的拱式可以聚集辐射热量，提供充足的着火热。④因为火焰流向与炉内水冷壁平行，所以没有烟气冲刷炉墙现象，也就不易结渣。⑤因为采用了一次风煤粉气流下行后转180°再向上流动，可以分离火焰中的部分飞灰。⑥煤粉燃烧过程主要在炉膛下部完成，而炉膛上部主要用来冷却烟气，因此，炉膛的高度主要由炉膛出口烟气温度决定。这样可以使上、下炉膛的横截面布置都比较灵活。⑦炉膛周界增大，可布置较多的水冷壁，增大循环流量减少管内的质量含汽率，更适合采用自然循环方式。 2.2.2　某公司“W” 某公司“W”型火焰锅炉的炉膛由下部燃烧室和上部炉膛组成。下部燃烧室的深度约为上部炉膛深度的两倍，煤粉气流的燃烧过程基本上是在下部炉膛内完成的。上部炉膛的主要作用是冷却烟气。上下炉膛之间有一缩腰，可以减少上部炉膛水冷壁对着火和燃烧区辐射热的吸收，有利于提高着火燃烧区的温度。一次风煤粉气流从位于前后拱上的燃烧器向下喷出，到达炉膛下部，由于着火和煤粉颗粒重量减轻，速度减慢，然后烟气转弯向上流动，离开下炉膛进入上炉膛，形成“W”型火焰。 为了获得较高的着火区温度，在下部炉膛敷设有大量的卫燃带，以减少下部炉膛水冷壁的吸热，保持较高的煤粉燃烧区域烟温，保证煤粉的及时着火和稳燃。 在燃烧的初始阶段，煤粉气流在低扰动状态下着火引燃，风速较低，有利于着火和火焰的稳定传播。经燃烧器喷入炉膛的高浓度的煤粉空气混合物，通过内二次风产生的旋转气流卷吸高温烟气来引燃煤粉，通过外二次风来补充煤粉进一步燃烧所需要的空气。乏气通过位于燃烧器下方的另一喷口送进炉膛，乏气喷口与主燃烧器保持有足够的距离，不会干扰煤粉主火焰气流